CAILLETET Louis
Paul
Fils d’un industriel
métallurgiste, Cailletet s’intéresse très jeune à la chimie et à la physique
appliquées à la métallurgie. Après des études au lycée Henri-IV à Paris, il
revient dans l’entreprise familiale où il perfectionne ses connaissances en gaz,
pression et température.
Débuts scientifiques
Dans l’usine de son père,
Cailletet observe des phénomènes de condensation et de refroidissement des gaz
produits lors des réactions métallurgiques.
Ces observations le conduisent à étudier la compression et la détente des gaz,
domaine encore peu exploré à son époque.
Il s’intéresse
particulièrement au comportement des gaz soumis à de très hautes pressions et
très basses températures — une voie essentielle vers la liquéfaction des gaz
dits "permanents".
Les grands travaux : la
liquéfaction des gaz
Contexte scientifique
Au XIXᵉ siècle, on
savait déjà liquéfier certains gaz (comme le dioxyde de soufre ou le dioxyde de
carbone), mais l’oxygène, l’azote, l’hydrogène et le monoxyde de carbone
résistaient.
On les appelait alors les gaz permanents car on croyait impossible de les
transformer en liquide.
L’invention de Cailletet
(1877)
En 1877, Cailletet met au
point un dispositif capable de liquéfier ces gaz.
Sa méthode repose sur :
1) La compression d’un gaz à très haute pression.
2) Le refroidissement rapide par détente brutale (effet
Joule-Thomson).
Ce procédé provoque un refroidissement
intense et la condensation du gaz en fines gouttelettes liquides visibles dans
un tube de verre.
Les résultats
Le 30 décembre 1877, Cailletet
réussit à liquéfier pour la première fois de l’oxygène, puis de l’azote et du monoxyde
de carbone.
Presque simultanément, le physicien suisse Raoul Pictet obtient le même
résultat par une autre méthode — une coïncidence célèbre dans l’histoire des
sciences.
Autres contributions scientifiques
1) Étude des gaz et de la pression
Cailletet a perfectionné les manomètres
et les appareils de compression.
Il a étudié les relations entre température, pression et volume dans les gaz
liquéfiés.
2) Recherches sur l’aéronautique
Il s’intéressa aussi aux phénomènes
de raréfaction de l’air en altitude.
Il conçut des instruments pour mesurer la teneur en oxygène et les variations
de température dans les ballons d’observation.
3) Spectroscopie et optique
Cailletet utilisa la spectroscopie
pour étudier les émissions lumineuses des gaz sous haute pression, contribuant
ainsi à une meilleure compréhension des spectres.
Reconnaissance et distinctions
·
Membre de l’Académie des sciences (élu en 1884)
·
Médaille Davy de la Royal Society de Londres
·
Chevalier de la Légion d’honneur
·
Son nom figure sur la Tour Eiffel parmi les 72
savants français honorés par Gustave Eiffel.
Héritage scientifique
Les travaux de Cailletet ont
ouvert la voie :
·
À la production industrielle de gaz liquéfiés
(oxygène, azote, argon, etc.)
·
À la cryogénie moderne, utilisée aujourd’hui
dans :
La médecine
(conservation biologique, IRM)
L’aérospatial
La recherche sur
la supraconductivité
·
Son procédé de détente par refroidissement
reste un principe fondamental dans la physique des basses températures.